Einfluß der Oberflächenschädigung auf das Festigkeitsverhalten von Glas

Abstract

Die Untersuchungen beziehen sich im ersten Teil auf Flachgläser der Herstellungsart Floatglas und maschinen-gezogenes Flachglas. Die Flachglasproben wurden mit Siliciumcarbid-Schleifpapieren bestimmter Körnungen definiert geschädigt und die Bruchfestigkeit als Funktion der Körnungsnummer bzw. mittleren Korngröße aufgetragen. Im zweiten Versuchsteil erfolgte die Schädigung mit Hilfe eines Kleinlasthärteprüfers bei 11 bzw. 6 verschiedenen Laststufen. Hierbei wurden folgende Abhängigkeiten untersucht: die Bruchspannung als Funktion der Schädigungstiefe und die Bruchspiegeltiefe sowohl als Funktion der Bruchspannung als auch der Schädigungstiefe. Die Ergebnisse sind in Bildern und Diagrammen wiedergegeben. Im dritten Teil der Untersuchungen wurde der Frage des Schlagverhaltens dünnwandiger, leichtgewichtiger Hohlgläser in Abhängigkeit vom Oberflächenzustand nachgegangen. Verglichen wurden ungeschädigte Hohlgläser mit solchen, die mit Schleifpapieren der Körnungen Nr. 600, 320 und 80 geschädigt waren. Eine spezielle Präparationstechnik gestattete es, vollständige Bruchbilder nach der Zerstörung zu erhalten. Die Bruchbilder zeigen deutlich, daß ungefähr 20 bis 30° vom Schlagpunkt entfernt die Brüche ausgelöst wurden. Entsprechende Bruchbilder und Diagramme geben ausgeprägt die Schlagfestigkeit in Abhängigkeit von der Oberflächenschädigung wieder. Influence of surface damage on the strength of glass The first part concerns float glass and drawn flat glass damaged with carborundum coated abrasive paper of given grain size. The effect of grade respectively average grain size on strength was determined. In the second part the effects of the damage were investigated using a hardness test with different loads at 11 and 6 steps. The relations between fracture stress, depth of damage and depth of mirror fracture surface were investigated and are reported. Lastly, the impact behaviour of thin walled light weight containers was investigated in relation to surface condition. Undamaged containers were compared with those damaged by grades 600, 320 and 80 of coated abrasive paper. A special technique of preparation allowed complete fracture patterns to be examined after destruction. The fracture patterns showed that fractures usually originated about 20 to 30° from the point of impact. Details of the relation between impact strength and surface damage are reported. Influence d'une détérioration superficielle sur la résistance du verre Les études décrites dans la première partie portent sur du verre flotte et sur du verre à vitres étiré. Les échantillons sont soumis à une abrasion bien définie à l'aide d'un papier abrasif à base de carborundum de granulométries données et l'on détermine la résistance à la fracture en fonction de la granulométrie moyenne. La seconde serie d'essais est réalisée en utilisant un duromètre sous faible charge, respectivement à 11 et à 6 niveaux de charge différents. On étudie les relations suivantes: contrainte de rupture en fonction de la profondeur de la lésion et profondeur du miroir de fracture, tant en fonction de la contrainte de rupture que de la profondeur de la lésion. Les resultats obtenus sont représentés dans des figures et des diagrammes. Dans la troisième série d'essais, on étudie le problème du comportement au choc d'objets en verre creux minces et légers en fonction de l'état de surface. Les verres non endommagés sont comparés à d'autres, qui ont été détériorés à l'aide de papier abrasif d'indice granulométrique 600, 320 et 80. Une technique de préparation spéciale permet d'obtenir des figures de fracture complètes après destruction des échantillons. Les figures de fracture montrent clairement que les fractures prennent naissance à 20 à 30° environ du point d'impact. Les figures de fracture et les diagrammes correspondants traduisent clairement la résistance au choc en fonction de la détérioration de la surface.